Veränderung im Stoffbestand der Verwitterungsdecke als Folge natürlicher Bodenbildungsprozesse und anthropogener atmosphärischer Deposition (Säure, Schwermetalle)

Göttingen

1991

197 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

102299

Im Rahmen der interdisziplinär angelegten Fallstudie "Schadstoffbelastung, Reaktion der Ökosphäre und Wasserqualität" wurden Untersuchungen über den Stoffbestand der Verwitterungsdecke in Bodenprofilen des Wassereinzugsgebietes des Sösestausees im Harz in den Jahren 1987 bis 1990 durchgeführt. Für diese Untersuchungen wurden zwei typische Standorte (Diabas und Tonschiefer) aus dem Einzugsgebiet des Sösestausees ausgewählt. Zusätzlich zu den Tonschiefer- und Diabas-Standorten wurde das Material von zwei Bohrungen (Quarzit/Sandstein/Tonschiefer-Wechselfolge) an der Langen Bramke im Oberharz in das Forschungsvorhaben einbezogen. Zur Bestimmung der bodenchemischen und bodenmineralogischen Verhältnisse wurden morphologisch, physikalische sowie chemische Methoden angewandt. Es wurden vier Haupt- und neun Spurenelemente (Al, Si, Fe, Mn, Cd, Pb, Cu, Zn, Co, Ni, Zn, Ti, Zr) analysiert. Parallel zu diesen Methoden wurden im experimentellen Teil der Arbeit Batch-Versuche durchgeführt, um die Speicherkapazität für Schwermetalle (Pb, Cu und Cd) unter verschiedenen bodenchemischen Bedingungen zu bestimmen. 1. Charakterisierung der Verwitterungsdecke. Schichtung: Die detallierte Untersuchung der Verwitterungsdecke/Boeden von Diabas und Tonschiefer im Gelände zeigt zum Teil eine deutliche Schichtung. Das Bodenprofil über Diabas hat eine Schichtgrenze in einer Bodentiefe von 60cm. Das Bodenprofil über Tonschiefer (Profil 1) weist zwei Schichtgrenzen auf, und zwar in einer Bodentiefe von 120cm und in einer Bodentiefe von 160cm. Beim Tonschieferprofil 2 konnte dagegen keine deutliche Schichtgrenze festgestellt werden. Körnung: Die Untersuchung der Körnung der silikatischen Feinerde zeigt, dass die Ton- und Sandgehalte am Standort Diabas mit zunehmender Bodentiefe ansteigen und die Schluffgehalte abnehmen. In den oberen Bodenhorizonten liegt der Schwerpunkt im schluffig-lehmigen Bereich und in den unteren Bodenhorizonten im tonig-schluffigen Bereich. Am Standort Tonschiefer steigt der Sandgehalt auf Kosten von Ton und Schluff mit zunehmender Bodentiefe an. Die Bodenart liegt im tonig-schluffigen Lehm. Die Untersuchung der mineralogischen Zusammensetzung des Feinbodens (< 2mm) zeigt, dass der Quarz an den Standorten Diabas und Tonschiefer in den oberen Bodenhorizonten (0-120cm) stark angereichert wird, während Chlorit und andere Tonminerale sowie Feldspaete abgereichert werden. Unter Tonmineralen sind Illit/Montmorillonit-Wechsellagerungsminerale, Vermikulit, Bodenchlorit, primärer Chlorit, Kaolinit und Göthit zu finden. In der Verwitterungsdecke des Diabas gibt Anzeichen einer Neubildung von Feldspat (Mikroklin). Das Ausgangsgestein Tonschiefer enthält als farbgebendes Mineral Hämatit. Die Berechnungen der Silikatverwitterungsraten an den Standorten Diabas und Tonschiefer lassen erkennen, dass die oberen, stark versauerten Bodenhoriz...